淺談智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在體育教學(xué)中的應(yīng)用

劉晨亮

(陜西科技大學(xué),西安,710021)

淺談智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在體育教學(xué)中的應(yīng)用

劉晨亮

(陜西科技大學(xué),西安,710021)

在人工智能化技術(shù)發(fā)展的推動(dòng)下，計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI為順應(yīng)時(shí)代的要求，也發(fā)展成為智能化計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)ICAI，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)在體育教學(xué)中的應(yīng)用在一定程度上彌補(bǔ)了傳統(tǒng)計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)CAI中的漏洞一缺點(diǎn)，使課堂教學(xué)效果大幅度提升。

智能；智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)；體育教學(xué)

1 智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)

社會(huì)在不斷發(fā)展，科學(xué)技術(shù)在不斷更新，計(jì)算機(jī)學(xué)科以及智能化組成的智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)被研發(fā)出來(lái)。Artificial Intelligence，人工智能這一技術(shù)在智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)中起到的作用是非常重要的，將AI技術(shù)與CAI相結(jié)合，這樣能夠使教學(xué)系統(tǒng)更加完善，從而能夠有效區(qū)分課程單元的教學(xué)內(nèi)容、教學(xué)主體、教學(xué)方法，這樣就能夠從學(xué)生的個(gè)體性差異入手，針對(duì)不同階段的學(xué)生提供不同的教學(xué)方式，以此形成的計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)就稱為：Intelligent Computer Instruction，簡(jiǎn)稱ICAI。ICAI的研發(fā)成功預(yù)示著計(jì)算機(jī)學(xué)科更新了發(fā)展步伐，也同時(shí)意味著體育教學(xué)的理念與方式被革新。

2 CAI與ICAI系統(tǒng)特征

2.1 傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)特征

傳統(tǒng)CAI系統(tǒng)需要設(shè)計(jì)者預(yù)先構(gòu)建教學(xué)課件形式與模塊，設(shè)計(jì)的步驟一般是：

第一，分析與理解課程教學(xué)目標(biāo)。

第二，制定以學(xué)習(xí)目標(biāo)為主的教學(xué)結(jié)構(gòu)。

第三，細(xì)分各層次教學(xué)目標(biāo)并添加畫(huà)面內(nèi)容。每一畫(huà)面項(xiàng)目中需要加入體育教學(xué)內(nèi)容與知識(shí)點(diǎn)提問(wèn)。

第四，針對(duì)學(xué)習(xí)目標(biāo)與難點(diǎn)設(shè)計(jì)提問(wèn)問(wèn)題，并設(shè)計(jì)理想答案以及相應(yīng)的反饋信息。

第五，將各層次之間的項(xiàng)目?jī)?nèi)容有效銜接制成體育教學(xué)課件。

由于這種課件是預(yù)先整理設(shè)計(jì)的，所以在教學(xué)過(guò)程中的可變性與靈活性就會(huì)缺失，那么這種教學(xué)技術(shù)在一定程度上來(lái)說(shuō)還是使學(xué)生受控于計(jì)算機(jī)教學(xué)，這種方法并不利于學(xué)習(xí)效率的提高。

2.2 ICAI系統(tǒng)特征

智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)ICAI系統(tǒng)的構(gòu)成核心是以認(rèn)知為主，以此展開(kāi)教學(xué)系統(tǒng)的內(nèi)容設(shè)計(jì)，人工智能化技術(shù)與CAI結(jié)合之后就得出智能化的ICAI教學(xué)系統(tǒng)，這種輔助教學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)Ⅲw育教學(xué)中的方法策略與內(nèi)容模式有效區(qū)分，以學(xué)生認(rèn)知模型中的信息反饋為基礎(chǔ)，從而進(jìn)行人工智能系統(tǒng)中的整理與推理，最終自動(dòng)生成以學(xué)生為主體并符合學(xué)生個(gè)體化差異的體育教學(xué)內(nèi)容與教學(xué)方法。智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)可以自動(dòng)評(píng)價(jià)學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，會(huì)對(duì)學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生的錯(cuò)誤行為進(jìn)行分析，最終會(huì)針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤提出改正意見(jiàn)以及溫故知識(shí)的學(xué)習(xí)方法。在此基礎(chǔ)上，智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)能夠?qū)θw同學(xué)進(jìn)行錯(cuò)誤評(píng)價(jià)，將此信息反饋給體育教師，教師通過(guò)信息的整理與分類可以統(tǒng)計(jì)出教學(xué)重點(diǎn)、教師方式以及教學(xué)側(cè)重內(nèi)容等。

3 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)ICAI系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)

3.1 系統(tǒng)模塊框架

第一，領(lǐng)域模型：這一模型中的內(nèi)容包括體育專業(yè)的授課知識(shí)點(diǎn)、課堂提問(wèn)問(wèn)題、問(wèn)題理想答案、問(wèn)題疑點(diǎn)難點(diǎn)解答過(guò)程。總體來(lái)看這一模型中的知識(shí)可以分為兩類：其一是體育課程專業(yè)知識(shí)內(nèi)容；其二是與內(nèi)容相關(guān)的問(wèn)題以及求解知識(shí)點(diǎn)，也可以稱

做是過(guò)程知識(shí)。

第二，診斷模型：這一模型的作用是評(píng)價(jià)學(xué)生是否接受體育知識(shí)，通過(guò)學(xué)生的響應(yīng)程度進(jìn)行歸納分析，深入了解學(xué)生掌握體育知識(shí)的程度以及學(xué)習(xí)中錯(cuò)誤行為出現(xiàn)的原因，最終以當(dāng)前狀態(tài)的形式傳入到學(xué)生模型中。

第三，學(xué)生模型：這一模型是ICAI中的核心技術(shù)，用以了解學(xué)生掌握知識(shí)的真實(shí)水平、解析學(xué)生的學(xué)習(xí)能力，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)學(xué)生個(gè)體化教學(xué)，為差異性教學(xué)策略提供一定的理論基礎(chǔ)。

第四，教師模型：這一模型的主要任務(wù)是為學(xué)生提出學(xué)習(xí)問(wèn)題，以體育教學(xué)中的主要內(nèi)容與課程進(jìn)度要求為主，設(shè)計(jì)相應(yīng)的知識(shí)點(diǎn)問(wèn)題用以診斷與監(jiān)督學(xué)生的學(xué)習(xí)行為，在學(xué)生需要更進(jìn)一步的學(xué)習(xí)資料時(shí)，這一模型可以為學(xué)生選擇相應(yīng)的內(nèi)容。

3.2 系統(tǒng)中學(xué)生模型

第一，覆蓋模型(Overlay Mode)：這一模型中能夠顯示出學(xué)生掌握與為掌握的知識(shí)點(diǎn)。這樣的模型構(gòu)建能夠使學(xué)生知道在體育學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生的行為應(yīng)該如何改正。

第二，偏差模型(Baggy Model)：這一模型中能夠顯示出學(xué)生對(duì)體育知識(shí)認(rèn)知性的是非對(duì)錯(cuò)，以這種衡量的尺度來(lái)定奪學(xué)生掌握體育知識(shí)上的專業(yè)性偏差，這種模型能夠更進(jìn)一步找出學(xué)生在學(xué)習(xí)中產(chǎn)生錯(cuò)誤的原因。

ICAI計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)中學(xué)生模型的用途可以從兩個(gè)方面進(jìn)行解析：其一是能夠整理學(xué)生信息，建立模型過(guò)程中要記錄學(xué)生姓名、性別以及學(xué)號(hào)等；其二是能夠準(zhǔn)確掌握學(xué)生的學(xué)習(xí)能力以及學(xué)生水平，使教學(xué)系統(tǒng)能夠有效區(qū)分學(xué)生的個(gè)體化差異，從而進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)。

3.3 ICAI系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)

第一，系統(tǒng)以認(rèn)知理論為核心來(lái)設(shè)計(jì)體育教學(xué)內(nèi)容，這樣形成的課件具有一定靈活性與可變性。

第二，在一定程度上能夠激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，這樣能夠使學(xué)生學(xué)習(xí)的主觀能動(dòng)性被培養(yǎng)出來(lái)，為學(xué)生提供自主的學(xué)習(xí)氛圍。

第三，實(shí)現(xiàn)以學(xué)生為主體的差異性教學(xué)，進(jìn)一步體現(xiàn)新課改中的因材施教教學(xué)思想。

第四，使課堂教學(xué)效果以學(xué)生學(xué)習(xí)能力均得到有效提高，如圖所示。

4 計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)對(duì)體育教學(xué)的意義

4.1 提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

教師在教學(xué)過(guò)程中可以幫助學(xué)生設(shè)計(jì)一些體育情景節(jié)目，然后學(xué)生可以根據(jù)自己的理解進(jìn)行組織活動(dòng)表演，以輪流的方式為主，盡量使每一個(gè)學(xué)生都能參與其中，教師針對(duì)表現(xiàn)較為突出的學(xué)生要給與一定的鼓勵(lì)，同時(shí)教師可以編排關(guān)于體育知識(shí)的小競(jìng)賽，在活動(dòng)中能夠增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的自信心，也能夠提升學(xué)生自主學(xué)習(xí)的意識(shí)，從而達(dá)到提高學(xué)生學(xué)習(xí)興趣的最終目的。

4.2 提高教師教學(xué)的主動(dòng)性

若在體育教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)，就會(huì)激發(fā)教師教學(xué)的主動(dòng)性，因?yàn)橹悄苡?jì)算機(jī)輔助教學(xué)需要體育教師以團(tuán)體協(xié)作的形式來(lái)整理與區(qū)分教學(xué)用應(yīng)用的資料，這一過(guò)程就會(huì)創(chuàng)新教學(xué)的有效方式，教師必須要進(jìn)一步的綜合考慮學(xué)生全面素質(zhì)發(fā)展因素，才能夠有效的制定與設(shè)計(jì)體育教學(xué)所應(yīng)用的課件。那么這一過(guò)程中智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)就會(huì)助推體育教師主動(dòng)了解學(xué)生對(duì)體育教學(xué)的差異性需求，以當(dāng)下的教學(xué)現(xiàn)狀入手來(lái)制定合理的教學(xué)課件以符合學(xué)生的差異性學(xué)習(xí)接受能力，這一過(guò)程中被激發(fā)的就是體育教師的積極性與主動(dòng)性。智能計(jì)算機(jī)輔助教學(xué)系統(tǒng)還有一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是在課件設(shè)計(jì)過(guò)程中需要教師之間互相合作，這將大大提高體育教師的主觀能動(dòng)性，使每一位體育教師都能夠參與到教學(xué)課件中，提高教師教學(xué)能力的同時(shí)也能夠制約教師在教學(xué)中的不良現(xiàn)象，有效提高體育教師教學(xué)創(chuàng)造性。

4.3 實(shí)現(xiàn)因材施教教學(xué)目標(biāo)

學(xué)生整體中存在個(gè)體差異，教師在教學(xué)過(guò)程中應(yīng)該因材施教，所以就要求體育教師在教學(xué)備課的過(guò)程中多下心思，考慮到學(xué)生整體中的個(gè)性差異，通過(guò)與學(xué)生之間的交往與情感接觸交流，盡量建立起學(xué)生與教師之間良好、信任、理解的關(guān)系，以便教師在教學(xué)過(guò)程中能夠更好的掌握學(xué)生的個(gè)體性、世界觀、表現(xiàn)欲以及身心狀況，進(jìn)而對(duì)其學(xué)習(xí)能力有較清晰的了解，能夠因材施教促進(jìn)每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。體育學(xué)習(xí)不能夠脫離良好的學(xué)習(xí)環(huán)境氛圍，所以體育教師在日常的教學(xué)活動(dòng)中應(yīng)該注重學(xué)習(xí)環(huán)境氛圍的培養(yǎng)，良好的班風(fēng)能夠促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)的融入性，能夠形成較好的體育學(xué)習(xí)風(fēng)氣。

[1] 郭鵬.多媒體技術(shù)在體育教學(xué)中應(yīng)用的探討[J].文體用品與科技.2012(03)

[2] 李曼.試析多媒體教學(xué)中存在的若干問(wèn)題[J].重慶郵電學(xué)院學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版).2002(03)

劉晨亮，男，1978年出生，山東濱州人，碩士學(xué)位，講師，研究方向：體育教學(xué)與訓(xùn)練

On the ICAI System in Physical Education Teaching

Liu Chenliang
(Shaanxi University of Science and Technology,Xi'an,710021)

In promoting the development of artificial intelligence technology,computer-aided instruction CAI to conform to the requirements of the times,but also develop into intelligent computer aided instruction ICAI,ICAI System in PE teaching to some extent make up for the traditional Computer Aided Instruction CAI vulnerabilities drawback that greatly enhance the effectiveness of classroom teaching

Intelligent;ICAI;Physical Education